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Die Erfindung betrifft eine Gassackeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Gassackeinheiten sind im Stand der Technik wohlbekannt. Sie weisen ein Gehäuse mit einem Gehäuseboden mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche auf. Dieser Gehäuseboden hat eine zentrale Öffnung, welche sich zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche erstreckt, so dass dieser einen inneren Kantenbereich in Form eines Randes aufweist. Zusätzlich zur zentralen Öffnung sind Verbindungsöffnungen vorgesehen, welche sich zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche erstrecken. Diese Verbindungsöffnungen sind um die zentrale Öffnung herum angeordnet. Ein sogenannter Scheiben- oder Pfannkuchen-förmiger Gasgenerator ist vorgesehen, dessen Hauptkörper sich durch die zentrale Öffnung des Gehäusebodens erstreckt. Ein Flansch erstreckt sich von diesem Hauptkörper und befindet sich innerhalb des Gehäuses, so dass er sich parallel zum Gehäuseboden erstreckt. Ein Gassackkissen mit einem Hauptkörper ist in das Gehäuse gefaltet und ist mittels des Flansches des Gasgenerators mit dem Gehäuseboden verbunden. Dieser Hauptkörper des Gassackkissens hat eine zentrale Öffnung (welche im Wesentlichen kongruent mit der zentralen Öffnung des Gehäusebodens ist), durch welche sich der Hauptkörper des Gasgenerators ins Innere des Hauptkörpers des Gassackkissens erstreckt, und Verbindungsöffnungen, welche mit den Verbindungsöffnungen des Gehäusebodens fluchten. Verbindungsbolzen erstrecken sich von oder durch den Flansch durch die Verbindungsöffnungen des Hauptkörpers des Gassackkissens und die Verbindungsöffnungen des Gehäusebodens, so dass ein Teil des Hauptkörpers des Gassackkissens, welcher dessen zentrale Öffnung umschließt, „Sandwichartig” zwischen dem Flansch und dem Gehäuseboden gehalten ist. Jeder Verbindungsbolzen erstreckt sich von einem im Gehäuse angeordneten ersten Ende zu einem zweiten Ende, welches sich außerhalb des Gehäuses befindet. Normalerweise trägt das zweite Ende eine Unterlegscheibe und eine Mutter, welche mit dem zweiten Ende verschraubt oder vernietet ist. Jeder Bolzen kann ein separates Teil sein. In diesem Fall hat der Flansch für jeden Bolzen eine Verbindungsöffnung. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die Verbindungsbolzen mit dem Flansch verschweißt sind.
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Eine Gassackeinheit mit der oben beschriebenen Struktur ist einfach herzustellen und zu montieren.
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In der Automobilindustrie gibt es eine permanente Forderung, das Gewicht, die Größe und die Kosten von Komponenten eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren.
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Um diese Forderung zu erfüllen, besteht die Tendenz, die Gehäuse von Gassackeinheiten aus einem Kunststoffmaterial und nicht mehr aus Metall zu fertigen. Weiterhin gibt es die Tendenz, kleinere und damit heißere Gasgeneratoren zu verwenden.
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Sogar Standardgasgeneratoren, aber umso mehr moderne Gasgeneratoren kleinerer Größe, werden heißer als der Schmelzpunkt eines gewöhnlichen thermoplastischen Materials wie Polypropylen (PP) (dies gilt sowohl für den Hauptkörper als auch für den Flansch), aber unter „regulären” Unfallsituationen ist dies nicht kritisch, da die Hitze natürlich Zeit braucht, um vom Hauptkörper durch den Flansch und die Bolzen in das Kunststoffmaterial des Gehäusebodens transportiert zu werden. Diese Wärmetransportzeit ist viel länger als die Zeit, für welche der Gassack zum Zurückhalten des Fahrers oder des Beifahrers benötigt wird. Wenn der Gasgenerator nach der Zurückhaltung des Insassen durch den Gassack locker wird, ist dies unproblematisch, so lange das Fahrzeug nach dem Unfall aufrecht steht. Sogar wenn sich der Gasgenerator vollständig vom Gehäuse löst (was unwahrscheinlich ist, da sich in diesem Fall der Flansch durch die gesamte Höhe des Gehäusebodens schmelzen muss) würde er (im Falle eines Fahrergassacks) in den Lenkradkörper oder (im Fall eines Beifahrergassacks) hinter die Instrumententafel fallen.
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Aber im Fall, dass das Auto nach dem Unfall auf dem Dach liegt (das heißt mit der Oberseite nach unten), ist ein Lösen des Gasgenerators vom Gehäuse kritisch, da das Risiko besteht, dass der noch heiße Gasgenerator in den Gassack hineinfällt und dass der Gassack sich vom Gehäuse löst, da sich nur die Unterlegscheiben durch den Gehäuseboden schmelzen müssen.
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Aus diesem Grund sind die Gehäuse der Gassackeinheiten des oben beschriebenen generischen Typs meist aus Polyamid (PA), beispielsweise PA 6.6, hergestellt, welches temperaturbeständiger ist als ein thermoplastisches Standardmaterial wie z. B. Polypropylen (PP).
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Da jedoch Gehäuse aus einem thermoplastischen Standardmaterial wie Polypropylen zu geringeren Kosten hergestellt werden können als Gehäuse, welche aus einem temperaturbeständigen PA hergestellt werden, besteht der Bedarf, eine generische Gassackeinheit dahingehend zu verbessern, dass die thermische Belastung, welche durch den Gasgenerator auf das Gehäuse ausgeübt wird, reduziert ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Gassackeinheit nach Anspruch 1 gelöst.
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Das mechanische Basislayout der Gassackeinheit ist genau wie oben beschrieben, aber zusätzlich erstreckt sich wenigstens ein flexibles Element vom Hauptkörper des Gassacks um den innere Kantenbereich des Gehäusebodens zu der äußeren Oberfläche des Gehäusebodens. Dieses flexible Element hat ein Loch in seinem vom Hauptkörper des Gassackkissens entfernten Endbereich, durch welches sich einer der Verbindungsbolzen erstreckt. Der Endbereich des flexiblen Elements ist zwischen der Mutter (und normalerweise der Unterlegscheibe) und der äußere Oberfläche des Gehäusebodens angeordnet, so dass er ein Hitzeschild zwischen der Mutter/der Unterlegscheibe und dem Gehäuseboden bildet. Der Teil des flexiblen Elementes, welcher zwischen dem Hauptkörper des Gasgenerators und dem Inneren Kantenbereich des Gehäuses angeordnet ist, stellt einen zusätzlichen Hitzeschutz zur Verfügung.
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Der Hitzeschutz, welcher durch das flexible Element (welches auch als „Lasche” bezeichnet wird) bereitgestellt wird, macht die Verwendung eines weniger hitzebeständigen Materials für das Airbaggehäuse bei einer gegebenen Geometrie und einem gegebenen Gasgenerator möglich.
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Es ist bevorzugt, dass das flexible Element aus einem gewobenen Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem gewobenen Polyamid, hergestellt ist.
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Das flexible Element kann aus demselben gewobenen Kunststoffmaterial wie der Hauptkörper des Gassackkissens hergestellt sein und in diesem Fall ist es bevorzugt, dass das flexible Element einstückig mit dem Hauptkörper des Gassackkissens hergestellt ist, was die Herstellung des Gassackkissens sehr wirtschaftlich macht. In diesem Fall erstreckt sich das flexible Element normalerweise von der Kante der zentralen Öffnung.
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Um wenigstens eine Redundanz zu haben, ist es bevorzugt, dass sich mehr als ein flexibles Element vom Hauptkörper des Gassackkissens erstreckt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen:
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1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Gassackeinheit,
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2 einen Teil des Gassackkissens der Gassackeinheit der 1 in einer schematischen Draufsicht,
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3 den Boden der Gassackeinheit der 1 in einer detaillierteren und perspektivischen Darstellung,
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4 eine zweite Ausführungsform des Gassackkissens in einer der 2 entsprechenden Darstellung,
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5 ein drittes Ausführungsbeispiel des Gassackkissens in einer der 4 entsprechenden Darstellung,
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6 ein viertes Ausführungsbeispiel des Gassackkissens in einer der 4 entsprechenden Darstellung,
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7 eine Gassackeinheit des Standes der Technik in einer der 1 entsprechenden Darstellung und
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8 das Gassackkissen der Gassackeinheit der 7 in einer der 2 entsprechenden Darstellung.
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Zunächst wird eine Gassackeinheit des Standes der Technik mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben.
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Die Gassackeinheit weist ein Gehäuse 10 mit einer Seitenwand 11 und einem Gehäuseboden 12 auf. Das Gehäuse 10 ist normalerweise durch eine Abdeckung 18 geschlossen, aber dies ist für die vorliegende Erfindung nicht von Interesse.
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Der Gehäuseboden 12 hat eine zentrale Öffnung 14, durch welche sich der Hauptkörper 22 eines Gasgenerators 20 in das Gehäuse erstreckt. Ein Flansch 23 erstreckt sich vom Hauptkörper (welcher im Wesentlichen die Form eines flachen Zylinders hat) und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur inneren Oberfläche 12a des Gehäusebodens 12 und ist benachbart zu diesem.
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Ein Gassackkissen 30 ist in das Gehäuse gefaltet. Gemäß den in dieser Anmeldung gewählten Definitionen besteht dieses Gassackkissen ausschließlich aus einem Hauptkörper 32. Dieses Gassackkissen 30 (Hauptkörper 32) hat eine zentrale Öffnung 34, welche im Wesentlichen kongruent zur zentralen Öffnung 14 des Gehäusebodens ist, so dass sich der Hauptkörper 22 des Gasgenerators 20 durch diese zentrale Öffnung 34 in das Gassackkissen 30 erstreckt. Die zentrale Öffnung 34 des Gassackkissens 30 definiert eine Kante 34a. Das Gassackkissen ist normalerweise aus einem gewobenen Polyamid-Material hergestellt. Die Region des Hauptkörpers 32 des Gassackkissens 30, welche die zentrale Öffnung 34 umgibt, ist normalerweise mehrlagig.
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Das Gassackkissen 30, der Flansch 23 und der Gehäuseboden 12 haben jeweils Verbindungsöffnungen (im gezeigten Ausführungsbeispiel 4 Verbindungsöffnungen) und jede Verbindungsöffnung des Flansches fluchtet mit einer Verbindungsöffnung 35 des Gassackkissens 30 und mit einer Verbindungsöffnung 16 des Gehäusebodens 12. Durch jedes dieser Triplets von Verbindungsöffnungen erstreckt sich ein Verbindungsbolzen 40, welcher ein erstes Ende 42 (als Kopf ausgebildet) und ein zweites Ende 43 aufweist. Das erste Ende 42 ist innerhalb des Gehäuses (und somit innerhalb des Gassackkissens 30) angeordnet und das zweite Ende 43 ist außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet.
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Ein Bereich des Gassackkissens 30, welcher die zentrale Öffnung 34 umläuft, ist zwischen der inneren Oberfläche 12a des Gehäusebodens 12 und dem Flansch 23 „Sandwich-artig” gehalten.
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Auf jeden Verbindungsbolzen 40 ist eine Mutter 46 geschraubt oder genietet und eine Unterlegscheibe 44 ist zwischen dieser Mutter 46 und der äußeren Oberfläche 12b des Gehäusebodens gehalten.
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Zusätzlich kann ein Deflektorelement mittels der Verbindungsbolzen 40 am Flansch 23 gehalten sein. Zu diesem Zweck weist das Deflektorelement ebenfalls Verbindungsöffnungen auf.
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Wenn das Gehäuse 10 aus einem gewöhnlichen, nicht hochtemeperaturbeständigen Kunststoffmaterial gefertigt ist und/oder wenn der Gasgenerator 20 ein kleiner und heißer Gasgenerator ist, kann das folgende passieren, wenn das Fahrzeug auf dem Kopf liegt, nachdem der Gasgenerator gezündet wurde: Die Hitze des Hauptkörpers 22 des Gasgenerators 20 wird über den Flansch 23 und die Verbindungsbolzen 40 in die Unterlegscheiben 44 übertragen. Dies kann zu einem Schmelzen von Teilen des Gehäusebodens 12 um die Verbindungsöffnung 16 herum führen. Dies kann weiterhin zu einem Ablösen des Gasgenerators 20 vom Gehäuseboden 12 führen, so dass der ausgebrannte, jedoch immer noch heiße Gasgenerator 20 in das Gassackkissen 30 hineinfallen würde. Es wäre ebenso möglich, dass sich das Gassackkissen selbst vom Gehäuseboden 12 löst.
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Um das was eben beschrieben wurde selbst dann zu verhindern, wenn das Gehäuse aus einem kostengünstigen thermoplastischen Material wie beispielsweise Polypropylen (PP) hergestellt ist, erstreckt sich wenigstens ein flexibles Element (oder Lasche 36) von der Kante 34a des Hauptkörpers 32 des Gassackkissens 30. In dem in den 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich vier solche Laschen 36 von der Kante 34a, eine für jeden Verbindungsbolzen 40. Die Laschen 36 können einstückig mit dem Hauptkörper 32 des Gassackkissens 30 ausgebildet sein, so dass kein zusätzlicher Nähprozess notwendig ist. Normalerweise ist die zentrale Öffnung 34 aus dem Gassackkissen 30 ausgeschnitten oder ausgestanzt, so dass die Laschen einfach „nicht ausgestanzte” Teile des Loches 37 sind, so dass kein zusätzlicher Montageschritt notwendig ist. Es muss lediglich die Form des Stanzwerkzeugs geändert werden.
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Jede Lasche 36 hat an seinem dem Hauptkörper 32 des Gassackkissens 30 abgewandten Ende ein Loch 37. Wie man am besten in den 1 und 3 sehen kann, erstrecken sich die Laschen 36 um den inneren Kantenbereich 14a des Gehäusebodens 12 und jeder Verbindungsbolzen 40 erstreckt sich durch das Loch 37 der Lasche 36 derart, dass sich ein Endabschnitt der jeweiligen Lasche 36 zwischen der äußeren Oberfläche 12 des Gehäusebodens und der Unterlegscheibe 44 befindet. Hierdurch stellt jedes flexible Element 36 eine Hitzeisolierung (oder Hitzeabschiermung) zwischen der jeweiligen Unterlegscheibe 44 und der äußeren Oberfläche 12b des Gehäusebodens 12 zur Verfügung.
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Dies vermindert die Hitzeübertragung von der Unterlegscheibe zum Gehäuseboden in einem solchen Ausmaß, dass sich die jeweilige Unterlegscheibe nicht durch den Gehäuseboden 12 schmelzen kann, so dass das oben definierte Problem nicht länger existiert, selbst wenn ein Standardkunststoffmaterial wie Polypropylen verwendet wird. Zusätzlich bildet der Abschnitt der Lasche 36, welcher sich parallel zum Kantenbereich 14a erstreckt, eine Art Hitzeschild zwischen dem Hauptkörper 22 des Gasgenerators 20 und dem Gehäuseboden 12, was das Kunststoffmaterial um die Verbindungsöffnung 16 des Gehäusebodens zusätzlich schützt.
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Die 4 zeigt ein alternatives Muster der flexiblen Elemente 36, welche hier in Form von Viertelkreisen ausgebildet sind. Wie leicht zu sehen ist, ist fast der gesamte Bereich der zentralen Öffnung des Hauptkörpers des Gassackkissens für die Laschen 36 genutzt, so dass der durch die Laschen zur Verfügung gestellte Hitzeschutz maximiert ist. Das Loch 37 links und die Verbindungsöffnung 35 in der rechten oberen Ecke gehören zum selben Verbindungsbolzen, so dass sie im montierten Zustand zueinander fluchten.
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Es ist nicht in allen Fällen notwendig, dass ein flexibles Element 36 zu jedem der Verbindungsbolzen 40 zugeordnet ist, da es ausreichend ist, dass der Gasgenerator 40 durch einen Bolzen gehalten wird, nachdem der Gasgenerator 20 ausgebrannt ist. Um jedoch wenigstens eine Redundanz zu haben, ist es bevorzugt, wenigstens zwei flexible Elemente (Laschen) 36 zu haben. Die 5 und 6 zeigen Beispiele hierfür.
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Wie es bereits diskutiert wurde, ist es möglich und bevorzugt, dass die flexiblen Elemente 36 einstückig mit dem Hauptkörper 32 des Gassackkissens 30 hergestellt sind, so dass sie integrale Bestandteile des Gassackkissens 30 sind. Es muss jedoch erwähnt werden, dass selbstverständlich auch separate flexible Elemente 36 mit dem Hauptkörper 32 des Gassackkissens verbunden (beispielsweise vernäht) sein könnten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 11
- Seitenwand
- 12
- Gehäuseboden
- 12a
- innere Oberfläche
- 12b
- äußere Oberfläche
- 14
- zentrale Öffnung
- 14a
- Kantenbereich
- 16
- Verbindungsöffnung
- 18
- Abdeckung
- 20
- Gasgenerator
- 22
- Hauptkörper
- 23
- Flansch
- 30
- Gassackkissen
- 32
- Hauptkörper des Gassackkissens
- 34
- zentrale Öffnung
- 34a
- Kante
- 35
- Verbindungsöffnung
- 36
- flexibles Element (Lasche)
- 37
- Loch
- 40
- Verbindungsbolzen
- 42
- erstes Ende (Kopf)
- 43
- zweites Ende
- 44
- Unterlegscheibe
- 46
- Mutter
- 50
- Deflektorelement
